基于NIOSII的无刷直流电机控制器设计

庄任勤

大连海事大学

硕士论文

电力电子与电力传动

2009年6月



本文介绍了无刷直流电机的工作原理，研究了无刷直流电机的PWM调制方式，实现了基于Nios软核的无刷直流电机控制系统的SOPC设计。系统硬件包括以FPGA为核心的控制电路和用于电机驱动的三相全桥逆变电路，对FPGA及其外围设备的选择和逆变电路的设计做了大量研究工作。软件设计包括在Quartusn中用vHDL语言生成的位置检测模块、电机控制模块和PID调节器的IP核以及在 SOPCBullder中实现NioSH软核和外围IP核的定制和控制软件的设计。重点对PID调节器的FPGA实现做了一些探讨。

本文针对逆变电路的工作方式，运用PWM调制技术，做了全桥调制和半桥调制实验，并对实验结果进行了分析。实验表明，本无刷直流电机控制系统运行性能良好，调试方便，开关噪音小，升级换代容易，为后续的研究工作提供了基础和借鉴。-June 2009 based on the NIOSII the brushless DC motor controller design the Zhuang Renqin Dalian Maritime University Thesis power electronics and electric drive